平衡盘平衡轴向推力的工作原理是什么?
多级泵可以采用叶轮对称布置的方法来平衡轴向推力。当叶轮的级数较多时,由于连接各级叶轮的导管过于复杂而使其运用受到一定的限制,仅适于级数较少的多级泵采用。级数较多的离心泵通常采用平衡盘来平衡轴向推力。
例如,锅炉给水泵和采用机械雾化时所需的高压离心油泵均采用平衡盘平衡轴向推力。 平衡盘的工作原理如下:从末级叶轮出来的压力较高的液体,经过调整套的径向间隙进人平衡盘前的A室中,A室处于高压状态。
A室中的高压液体通过平衡盘与平衡环之间的环形间隙流入平衡盘后的背面。由于平衡盘的背面通过平衡管与泵的人口相连,其压力可以近似地看成是泵入口的压力。这样平衡盘因前后侧压力不等,产生了向后的轴向推力,平衡了叶轮产生的向前的轴向推力。
多级泵在工作时,由于流量和转速不断地变化,离心泵叶轮产生的轴向推力也在不断变化之中。当叶轮的轴向推力增大时,泵的转子就会向人口侧移动,平衡盘与平衡环之间的环形间隙减小,通过环形间隙泄漏的液体减少,平衡盘前的压力增加,而平衡盘后的压力是基本不变的。
由于平衡盘前后的压差增大,使平衡盘产生的平衡力增加,从而达到平衡盘产生的平衡力与泵的叶轮产生的轴向推力在新的基础上相平衡。 同样的原理,当离心栗叶轮产生的轴向推力减少时,平衡盘与平衡环间的环形间隙增大,因液体泄漏量增加,平衡盘前后的压差减少,平衡盘产生的平衡力下降,从而使平衡力与叶轮产生的轴向推力在新的水平上重新达到平衡。
依靠平衡盘与平衡环间环形间隙大小的自动调整,使平衡盘产生的平衡力随时与叶轮产生的轴向推力相平衡。